本文選題：含鈦高爐渣 + 抗生素��； 參考：《南京師范大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年來(lái)國(guó)內(nèi)多處水域發(fā)現(xiàn)抗生素蹤跡,地表水甚至地下水中都已檢測(cè)到抗生素的存在,對(duì)人類健康造成威脅。人工濕地作為污水處理的新型技術(shù)得到廣泛運(yùn)用,對(duì)人工濕地基質(zhì)材料的研究也備受關(guān)注。結(jié)合含鈦高爐渣光化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒、光催化性能優(yōu)良特性,以含鈦高爐渣作為人工濕地的基質(zhì)用以處理含抗生素污水,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究含鈦高爐渣對(duì)含抗生素污水的凈化處理特性,研究預(yù)期不僅對(duì)人工濕地凈化含抗生素污水的研究有積極作用,同時(shí)也有望實(shí)現(xiàn)含鈦高爐渣高附加值的資源化綜合利用,具有重要的環(huán)境效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)效益。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)通過(guò)研究不同pH和浸出時(shí)間對(duì)含鈦高爐渣中元素的浸出規(guī)律的影響,綜合分析各種元素的最佳浸出條件,確定既有利于水體污染物凈化、又有利于濕地水生植物生長(zhǎng)的浸出工藝條件參數(shù)。結(jié)論如下：在正常水體pH變化范圍及人工濕地水力停留時(shí)間范圍內(nèi),含鈦高爐渣不會(huì)浸出對(duì)植物生長(zhǎng)有害的重金屬元素,其浸出的Ca、Mg、Si和S元素均有利于水生植物的生長(zhǎng)；綜合pH對(duì)各種元素的浸出影響,水體處于弱堿性條件較利于對(duì)水生植物生長(zhǎng)有利元素的浸出；由于各元素浸出量大多隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,對(duì)植物有害的鋁元素含量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)反而降低,因此,在一定時(shí)間范圍內(nèi),延長(zhǎng)含鈦高爐渣的使用時(shí)間對(duì)水生植物生長(zhǎng)有利。(2)以含鈦高爐渣作為光催化材料,考察含鈦高爐渣對(duì)不同抗生素的光催化降解效果,找到降解效果較好的抗生素作為目標(biāo)降解物,研究了含鈦高爐渣對(duì)目標(biāo)降解物的吸附以及光催化性能,獲取其最佳反應(yīng)條件參數(shù),并探究目標(biāo)降解物的降解機(jī)制。所得結(jié)論如下：含鈦高爐渣對(duì)環(huán)丙沙星的光催化效果優(yōu)于對(duì)氧氟沙星和諾氟沙星的光催化效果。含鈦高爐渣吸附環(huán)丙沙星的最適等溫線模型可用Langmuir方程表達(dá),含鈦高爐渣吸附環(huán)丙沙星符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程模型,即該吸附過(guò)程主要受物理吸附控制。在渣投加量為60mg/ml,光照強(qiáng)度為2.25mW/cm2,光照時(shí)間為3h時(shí),對(duì)體積50m1、濃度10mg/L的環(huán)丙沙星溶液的去除效果最佳,總?cè)コ蕿?2.22%,其中光催化降解率為7.96%,占總?cè)コ实?.68%,吸附作用占主導(dǎo)地位。含鈦高爐渣光催化降解環(huán)丙沙星機(jī)制存在兩種路徑：路徑一,N-脫烷基化的過(guò)程,氧化產(chǎn)物M-2經(jīng)過(guò)兩步水解作用生成了部分脫烷基化產(chǎn)物M-26,此氧化產(chǎn)物繼續(xù)被氧化,形成了完全脫烷基化產(chǎn)物M-69。路徑二,環(huán)丙基的氧化過(guò)程,烯胺中的哌嗪環(huán)首先發(fā)生羥基化和脫烷基化反應(yīng),之后環(huán)丙基被氧化為丙烯基或者乙�；鶅煞N氧化產(chǎn)物(即M+2)。(3)實(shí)驗(yàn)分析含鈦高爐渣凈化污水及含抗生素污水處理效果的各影響因素,找到最佳的污水凈化工藝參數(shù)。結(jié)果表明：含鈦高爐渣對(duì)污水中COD的去除率范圍為16.21%～54.29%,對(duì)TN的去除率范圍為8.36%～40.46%,對(duì)TP的去除率范圍為84.92%～94.97%。含鈦高爐渣處理含抗生素污水時(shí),由于污水中的氮磷無(wú)機(jī)鹽以及其他有機(jī)物與環(huán)丙沙星發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附,使含鈦高爐渣對(duì)環(huán)丙沙星的吸附能力降低。環(huán)丙沙星光催化降解過(guò)程中的脫烷基化使得小分子的氨氮進(jìn)入水體,使水體中氮元素含量增加,導(dǎo)致含鈦高爐渣對(duì)TN的去除率有所降低。當(dāng)渣投加量為60mg/ml,光照時(shí)間為4h,光照強(qiáng)度為2.25m W/cm2,pH為7時(shí),含鈦高爐渣對(duì)體積為50m1,環(huán)丙沙星濃度為10mg/L的污水中COD、TN、TP、CIP(環(huán)丙沙星)的去除率分別為55.98%、41.66%、96.97%、50.32%。
[Abstract]:In recent years , many domestic waters have found that antibiotic trace , surface water and even underground water have detected the existence of antibiotics , which is a threat to human health .
the comprehensive pH affects the leaching of various elements , and the water is in a weak alkaline condition to facilitate the leaching of favorable elements for the growth of aquatic plants ;
The results show that the photocatalytic degradation rate of titaniferous blast furnace slag is 7.96 % , the photocatalytic degradation rate is 2.25mW / cm ~ 2 and the illumination time is 3h . The results are as follows : The photocatalytic degradation rate of titaniferous blast furnace slag is 7.96 % , which accounts for 9.68 % of total removal rate . The results showed that the removal rates of COD , TN , TP , CIP ( ciprofloxacin ) in sewage containing titanium blast furnace slag were 55.98 % , 41.66 % , 96.97 % and 50.32 % respectively .
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2097704